发光二极管制造技术

一种半导体光发射二极管，其包括形成于基片（１００）的同一侧的，密置分开的ｎ和ｐ型电极，以形成一具有小具体结构（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）的ＬＥＤ。一种半透明Ｕ形ｐ型连接层（１０２）沿着其下的窗口层（１０１）的顶表面的３个边形成。ｐ型电极（１０３）形成于ｐ连接层上，且位于Ｕ形的闭合端的中心。一ｎ型连接层（１０５）形成于覆层（２０３）上，且位于ｐ型连接层（１０２）的Ｕ形开口端的中心。ｎ型电极（１０６）形成于ｎ型连接层（１０５）上。ｎ型和ｐ型电极间由位于电极间的凹槽（１０７）或绝缘体电绝缘实现电隔离。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

在基片同一侧有金属接点的光发射二极管。
技术介绍
虽然光发射二极管的结构和用于制造该结构的制造工艺近年来已经成熟，但在工业上仍然具有技术和经济上的挑战。由于基片和生长工艺上的高成本，所以每个器件的具体结构(footprint)保持尽可能的小，与目标光输出要求相一致是成功的关键。一个减小具体结构(footprint)的具体挑战存在于采用绝缘基片和金属连接的光发射二极管(LED)中，绝缘基片和金属的连接位于基片的同一侧。在这样的结构中，在金属连接间流过的电流趋向于集中在一小的，低阻抗的(通路)，优选的通路通过光发射的表面。因此，多数光发射表面没有被激活。迄今，该问题已由通过提出导电的，半透明的窗口连接层(contact layer)，和维持连接的物理上的侧面分离而得到表述。这样的分离严重限制能制造于任何给定尺寸的基片上的器件数量；因此成为制造商的经济上的负担。
技术实现思路
根据本专利技术一种光发射二极管，其包括一互补电极对(complementary pair)和隔离它们相应的金属接点的装置，以迫使流过接点之间的电流更完全地流过活性层。从优点来说，这些措施增加器件的光输出效率；且在任意给定尺寸的基片上容许更高的器件密度。附图简单说明附图说明图1是根据本专利技术的LED的顶视示意图；图2是图1中的LED沿A-A线的侧视示意图，及图3是4个图1中的LED位于一个基片上的布置的顶视示意图。详细说明为了说明的目的，图1到图3中的LED是形成于绝缘基片上的GaN基的结构。图1到图3中的元件基本上按说明性实施方案的比例；然而，显示于图2的元件没有按比例。图1中的器件被4个加号，即，151到154，和基片100的边界线包围，显示基片上一个器件的说明性的具体结构(footprint)。图3说明4个相似设置的器件被蚀刻形成的“街道”分离的布局。图3中的器件301至器件304间的分离标称上(nominally)是沿着该图中的街道的中心线的。在图1和图2中，标识图1中的部件的数字也表示图2中的相同特征或部件。图1中未说明的特征或部件，图2中以标识数字202开始。图1和图2中的说明性的GaN器件形成于蓝宝石基片100上。图2给出沿图1中的AA线剖面看到的LED元件。图1和图2中的LED包括蓝宝石基片100；用于克服蓝宝石基片和GaN层(layer)之间的晶格失配的缓冲区202；n型覆层203活性区204，p型覆层205，p型窗口区101；p型连接层102；p型金属接点(p metal contact)103，104；n型连接区105；和n型金属接点106。p型连接层102与p型金属接点103，104一起和p型窗口区101形成欧姆接触。n型连接区105与n型金属接点(n metal contact)106一起和n型覆层203形成欧姆接触。标号为101和202至205的LED的元件(element)是用金属有机化学气相沉积工艺(MOCVD)形成的。标号为102至106的元件是用蒸镀(evaporation)工艺形成的。在MOCVD工艺完成后，用光蚀刻照像技术控制的蚀刻，暴露其上将形成有n型连接组件(assembly)105，106的n型覆层部分。其后是一个深蚀刻步骤，也由光蚀刻照像技术控制，打开在各个器件间的“街道”，例如，在图3中器件301至304间的“街道”。同时，可以形成深绝缘沟槽(trench)107。如果由离子注入形成的绝缘体来提供金属接点间的绝缘，可以略去蚀刻深绝缘沟槽。在图1中的说明性实施方案中，p型窗口区101包括(a)一由掺Mg的GaN形成的第一窗口层；(b)一上覆的掺有更高浓度Mg+的第二GaN窗口层；如图1中所示，p型窗口区101的层包含器件的整个具体结构(footprint)，但除了(a)由圆周103限定的表面区域；(b)由矩形105限定的表面区域，及(c)沟堑107的表面区域。连接层102是一薄的，半透明的，导电的NiOx/Au层，其沉积于区域101的顶层暴露面之上。其上的一个第一开口，在图1中标识为103，被蚀刻穿过层102以到达窗口区域101的重搀杂层。形成一个Ti金属接点103，如图2所示，以提供与窗口区域101的暴露表面及层102的附着(adhesion)。金连接层104沉积于Ti金属接点103之上。NiOx/Au层102和Ti金属接点103与层101形成欧姆接触。n型连接区105由多个金属层形成，包括Ti，Ni和Al，以提供与n型覆层203的附着，并为Au接点106的沉积提供一个欧姆接触基底(foundation)。连接层102倾向于均匀地散布电流于其下的活性区204的表面区域。然而，n型接点的和器件余下部分的形体及物理上的关系产生一尺寸小的，相对低阻抗的通路，其集中流过接点间的电流于活性区域的一个有限区域内。通过一个深沟槽107，或通过一个置于相似位子的注入绝缘体形成的金属接点104和106间的绝缘，消除接点间低阻抗通路，从而容许减少的接点104和106间的横向分离。“U”形的半透明导电层102提供一大的光发射表面；且该“U”形，和位于“U”形开口端中心的n型电极配合，能有效地散布激励电流于整个活性层。在p型覆层和n型覆层中，“U”形的平行腿提供电流通路于绝缘装置周围。虽然特别针对优选实施方案说明了本专利技术，然而应该理解，在本专利技术的精神和范围内的变化和修改对于本专利
的技术人员技术人员来说是可能的。比如，其中金属接点可位于有绝缘的器件的对角线上的或相对的角落之间，或相邻的角落间。相似地，虽然器件具体结构(footprint)是矩形，具体结构(footprint)为正方形的器件也能容纳横向分离的，被深沟槽或绝缘体隔离的金属接点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体光发射二极管结构，包括：一基片；在所述基片的同一侧面上横向分开的第一和第二电极；和形成于所述二极管结构中，使所述电极相互隔离的装置。

【技术特征摘要】
US 2000-12-22 09/748,8011.一种半导体光发射二极管结构，包括一基片；在所述基片的同一侧面上横向分开的第一和第二电极；和形成于所述二极管结构中，使所述电极相互隔离的装置。2.根据权利要求1所述的半导体光发射二极管结构，其中所述的隔离装置包括一位于所述电极间的沟槽。3.根据权利要求1所述的光发射二极管结构，其中所述隔离装置包括一位于所述电极间的绝缘体。4.一种半导体光发射二极管结构，包括一蓝宝石基片；一基于GaN的光发射结构；在所述基片的同一边侧面横向分开的第一和第二电极；和形成于所述二极管结构的，使所述电极间相互隔离的装置。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：H刘，X程，
申请(专利权)人：大连路明科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]